WO2024075522A1 - 切削チップホルダー及び切削工具 - Google Patents

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WO2024075522A1
WO2024075522A1 PCT/JP2023/034127 JP2023034127W WO2024075522A1 WO 2024075522 A1 WO2024075522 A1 WO 2024075522A1 JP 2023034127 W JP2023034127 W JP 2023034127W WO 2024075522 A1 WO2024075522 A1 WO 2024075522A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
block
tip
coolant
cutting tip
cutting
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/034127
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達也 佐藤
Original Assignee
川崎重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 川崎重工業株式会社 filed Critical 川崎重工業株式会社
Publication of WO2024075522A1 publication Critical patent/WO2024075522A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/10Cutting tools with special provision for cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work

Definitions

  • This disclosure relates to cutting tip holders and cutting tools.
  • a cutting tool includes a cutting tip and a cutting tip holder that holds the cutting tip, and cuts a workpiece with the cutting tip.
  • the cutting tip is held in the cutting tip holder with the rake face and flank face exposed.
  • An aspect of the present disclosure aims to provide a cutting tip holder and cutting tool that can efficiently cool cutting tips using coolant.
  • a cutting tip holder is a cutting tip holder that holds a cutting tip having a first tip surface, a second tip surface, and a third tip surface, each surface of which is arranged adjacent to the other two surfaces, and includes a head block to which the cutting tip is attached, a first coolant nozzle including at least one outlet, and at least one second coolant nozzle including at least one outlet, and the head block includes a first block surface, a second block surface, and a third block surface, each surface of which is arranged adjacent to the other two surfaces, and the first block surface is visible when viewed from the normal direction of the first tip surface, and the second block surface is visible when viewed from the normal direction of the second chip surface.
  • the cutting tip is mounted in a position in which the cutting tip face is visible when viewed from the normal direction of the third tip face and the third block face is visible when viewed from the normal direction of the third tip face, the first coolant nozzle is mounted on the first block face of the head block, the second coolant nozzle is mounted on at least one of the second block face or the third block face of the head block, the at least one outlet of the first coolant nozzle is arranged toward the first tip face of the cutting tip, and the at least one outlet of the second coolant nozzle is arranged toward the second tip face or the third tip face of the cutting tip.
  • FIG. 1 is an external view of a cutting tool according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a partial view showing a cutting tip attached to the cutting tool of FIG. 1 and a configuration around the cutting tip.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a cutting tip attached to the cutting tool of FIG. 1 and a configuration around the cutting tip.
  • FIG. 4 is a partial view from the first tip face side of the cutting tool of FIG. 1 during a cutting operation.
  • FIG. 5 is a partial view of the cutting tool of FIG. 1 seen from the second tip face side during a cutting operation.
  • FIG. 6 is a partial view showing a cutting tip attached to a cutting tool according to a first modified example and a configuration around the cutting tip.
  • FIG. 7 is a partial view of a cutting tool according to a second modified example.
  • the normal direction of the first tip surface, the normal direction of the second tip surface, and the normal direction of the third tip surface mentioned below refer to the directions when the cutting tip 2 is attached to the cutting tip holder 3.
  • FIG. 1 is an external view of a cutting tool 1 according to an embodiment.
  • the cutting tool 1 includes a cutting tip 2 and a cutting tip holder 3 that holds the cutting tip 2.
  • the cutting tool 1 holds the cutting tip 2 in a removable manner.
  • the cutting tool 1 is attached to a cutting device that performs lathe machining of the workpiece W, for example, by bringing the cutting tool 1 into contact with the workpiece W while rotating the workpiece W.
  • Heat generated by the cutting tip 2 during cutting operation is cooled by coolant supplied to the cutting tip 2.
  • the cooling effect of the cutting tip 2 is improved by supplying coolant toward each chip surface C1 to C3 of the cutting tip 2.
  • the cutting tip 2 includes a hard material such as cemented carbide.
  • the cutting tip 2 has a first chip face C1, a second chip face C2, and a third chip face C3, each of which is disposed adjacent to the other two faces.
  • the first chip face C1 is also referred to as a scooping face.
  • the second chip face C2 and the third chip face C3 are also referred to as clearance faces.
  • the cutting tip 2 of this embodiment has a rectangular parallelepiped shape in which the first chip face C1, the second chip face C2, and the third chip face C3 are quadrilaterals when viewed from each normal direction.
  • the cutting tip 2 also has a processing point C4 located at the boundary between the first chip surface C1, the second chip surface C2, and the third chip surface C3.
  • the processing point C4 is also called a corner or a cutting edge.
  • the processing point C4 comes into contact with the workpiece W.
  • the cutting tip 2 also has a through hole 2a extending in the normal direction Z of the first chip surface C1.
  • a fixing member 31 of the cutting tip holder 3, which will be described later, is inserted into the through hole 2a.
  • the machining point C4 does not have to be an exact point. Also, when viewed from the normal direction Z of the first chip surface C1, a small area of the cutting chip 2 including the machining point C4 may have a curve (nose radius).
  • the shape of the cutting tip 2 is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be, for example, a cylindrical shape.
  • the region of the cylindrical peripheral surface area located on one side of the processing point C4 functions as the second chip surface C2
  • the region located on the other side of the processing point C4 functions as the third chip surface C3, as viewed from the normal direction Z of the first chip surface C1.
  • the peripheral surface of the cylindrical cutting tip 2 includes the second chip surface C2 and the third chip surface C3.
  • the cutting tip holder 3 has a head block 3a and an attachment block 3b.
  • the cutting tip 2 is attached to the head block 3a.
  • the head block 3a has a first block face B1, a second block face B2, and a third block face B3, each of which is arranged adjacent to the other two faces.
  • the first block face B1 and the first tip face C1 are parallel faces.
  • the second block face B2 and the second tip face C2 are parallel faces.
  • the third block face B3 and the third tip face C3 are parallel faces.
  • the configuration of the head block 3a is not limited to this.
  • at least one of the block faces B1 to B3 may be curved or spherical, or may include multiple faces.
  • the head block 3a has a mounting structure 3c to which the cutting tip 2 is attached.
  • the cutting tip 2 is attached to the mounting structure 3c in a position where the first block face B1 is visible when viewed from the normal direction Z of the first tip face C1, the second block face B2 is visible when viewed from the normal direction X of the second tip face C2, and the third block face B3 is visible when viewed from the normal direction Y of the third tip face C3.
  • the position where the block face is visible when viewed from the normal direction of the tip face is a position where an average worker can view the block face when viewed from the normal direction of the tip face when attaching the cutting tip 2, and it is sufficient that the cutting tip can perform cutting work.
  • the head block 3a has a tip seat 3d that faces the surface opposite the first tip surface C1 of the cutting tip 2 via a sheet member 30 described later.
  • the tip seat 3d is disposed at the tip portion of the head block 3a where the second block surface B2 and the third block surface B3 are adjacent.
  • the tip seat 3d is provided with an insertion hole 3e into which the tip portion of the fixing member 31 is inserted.
  • the tip seat 3d and the first tip surface C1 are parallel surfaces.
  • the tip seat 3d and the first tip surface C1 are not limited to this and do not have to be parallel surfaces.
  • the mounting structure 3c of this embodiment has a sheet member 30, a fixing member 31, and a locking member 32.
  • the sheet member 30 is a plate-like body and is disposed on the chip seat surface 3d.
  • the sheet member 30 has a through hole 30a (see FIG. 2) through which the fixing member 31 is inserted in the plate thickness direction.
  • the plate surface of the sheet member 30 of this embodiment and the first chip surface C1 are parallel planes.
  • FIG. 2 is a partial view showing the cutting tip 2 attached to the cutting tool 1 in FIG. 1 and the configuration around the cutting tip 2.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the cutting tip 2 attached to the cutting tool 1 in FIG. 1 and the configuration around the cutting tip 2.
  • the fixing member 31 has a shaft portion 31a and an expanded diameter portion 31b arranged at one end of the shaft portion 31a.
  • the expanded diameter portion 31b engages with the periphery of the through hole 2a of the cutting tip 2.
  • the shaft portion 31a has a recessed portion 31c arranged in a part of the shaft portion 31a and recessed radially inward of the shaft portion 31a.
  • the locking member 32 is a member having a shaft portion.
  • the locking member 32 has an engagement groove 32a arranged on one end face in the axial direction to engage with a fastening tool, and a first screw 32b arranged on the circumferential surface.
  • the head block 3a has a first guide path R1 into which the shaft portion 31a of the fixing member 31 is inserted and guided, and a second guide path R2 into which the locking member 32 is inserted and guided.
  • the guide paths R1 and R2 extend in intersecting directions and communicate with each other.
  • the mounting structure 3c also has a second screw 3f that is disposed on the inner peripheral surface of the head block 3a that defines the second guide path R2 and screws into the first screw 32b.
  • the shaft portion 31a is inserted into the through holes 2a, 30a and the first guide path R1.
  • the first screw 32b is screwed into the second screw 3f.
  • the tip portion of the insertion side of the locking member 32 presses the surface inside the recess 31c in the direction in which the second guide path R2 extends. This draws the fixing member 31 into the first guide path R1.
  • the cutting tip 2 is pressed against the tip seat 3d via the seat member 30 by the enlarged diameter portion 31b of the fixing member 31.
  • the cutting tip 2 is also pressed against a wall surface 3g of the head block 3a that is disposed between the tip seat surface 3d and the first block surface B1.
  • the cutting tip 2 is positioned relative to the head block 3a by the surface of the sheet member 30 opposite the tip seat surface 3d and the wall surface 3g of the head block 3a.
  • the cutting tip 2 is attached to the cutting tip holder 3 by the mounting structure 3c. Note that the configuration of the mounting structure 3c is not limited to this.
  • the cutting tip holder 3 is equipped with multiple coolant nozzles. These multiple coolant nozzles spray coolant that cools the heat generated in the cutting tip 2.
  • the coolant can be appropriately selected from, for example, liquid, gas, and mixtures thereof.
  • the coolant in this embodiment contains water.
  • the cutting tip holder 3 is equipped with a first coolant nozzle 33 that includes at least one outlet. As shown in FIG. 1, the first coolant nozzle 33 is attached to the first block surface B1 of the head block 3a. The at least one outlet of the first coolant nozzle 33 is arranged toward the first tip surface C1 of the cutting tip 2.
  • the cutting tip holder 3 is provided with at least one second coolant nozzle including at least one outlet.
  • the at least one second coolant nozzle is attached to at least one of the second block surface B2 or the third block surface B3 of the head block 3a.
  • the at least one outlet of the second coolant nozzle is arranged toward the second tip surface C2 or the third tip surface C3 of the cutting tip 2.
  • the at least one second coolant nozzle in this embodiment may include a pair of second coolant nozzles 34, 35 attached to the second block surface B2 and the third block surface B3 of the head block 3a, respectively.
  • the second coolant nozzle 34 is attached to the second block surface B2.
  • the second coolant nozzle 35 is attached to the third block surface B3.
  • the outlet of the second coolant nozzles 34 and 35 is directed toward the processing point C4.
  • all of the outlets of the first coolant nozzle 33 and the second coolant nozzles 34 and 35 are directed toward the processing point C4 of the cutting tip 2.
  • the at least one outlet of the first coolant nozzle 33 includes, for example, a plurality of outlets 33a to 33c. As shown in FIG. 2, when viewed from the normal direction Z of the first chip surface C1, the plurality of outlets 33a to 33c are arranged at a plurality of different positions. As a result, abundant coolant is ejected from the plurality of outlets 33a to 33c from mutually different directions toward the machining point C4.
  • the first coolant nozzle 33 is arranged at a position protruding outward from the first block surface B1. As a result, the coolant ejected from the outlets 33a to 33c toward the first chip surface C1 easily reaches the machining point C4 of the cutting tip 2.
  • the pair of second coolant nozzles 34, 35 have, as an example, one outlet 34a, 35a. Coolant is ejected from each outlet 34a, 35a of the pair of second coolant nozzles 34, 35 toward the processing point C4 from different directions.
  • the second coolant nozzle 34 of this embodiment is disposed at a position protruding outward from the second block surface B2. This makes it easier for the coolant ejected from the outlet 34a toward the second chip surface C2 to reach the processing point C4 of the cutting tip 2.
  • the second coolant nozzle 35 of this embodiment is disposed at a position protruding outward from the third block surface B3. This makes it easier for the coolant ejected from the outlet 35a toward the third chip surface C3 to reach the processing point C4 of the cutting tip 2.
  • the outlets 33a to 33c have the same inner diameter, for example. Also, in this embodiment, the outlets 34a, 35a have the same inner diameter.
  • the inner diameters of the outlets 34a, 35a in this embodiment are larger than the inner diameters of the outlets 33a to 33c. Note that the inner diameters of the outlets 34a, 35a may be smaller than the inner diameters of the outlets 33a to 33c, or may be the same as the inner diameters of the outlets 33a to 33c.
  • the shortest distance between the second coolant nozzles 34, 35 and the processing point C4 is longer than the shortest distance between the first coolant nozzle 33 and the processing point C4. This prevents the second coolant nozzles 34, 35 from interfering with the workpiece W and chips when the processing point C4 is in contact with the workpiece W. Therefore, the coolant from the second coolant nozzles 34, 35 can be stably supplied toward the second chip surface C2 and the third chip surface C3.
  • the outlets 34a, 35a are positioned below the first chip surface C1 (see FIG. 5).
  • the head block 3a of this embodiment may have a shape in which, when viewed from one direction (here, the normal direction Z of the first chip surface C1), the first block surface B1 is visible, but the second block surface B2 and the third block surface B3 are not visible.
  • the head block 3a When viewed from the one direction, the head block 3a may have the pair of second coolant nozzles 34, 35 each entirely disposed inside an area A described below.
  • the pair of second coolant nozzles 34, 35 are disposed symmetrically inside area A with respect to the axis of symmetry S of the second block face B2 and the third block face B3.
  • the head block 3a of this embodiment may have a shape in which, when viewed from the one direction, the first block face B1 is visible, but the second block face B2 and the third block face B3 are not visible, and each of the pair of second coolant nozzles 34, 35 may be entirely disposed inside the region A.
  • Area A is an area that includes the first block face B1 between the straight lines L1 and L2 when viewed from the one direction.
  • the straight lines L1 and L2 are a pair of perpendicular straight lines when viewed from the one direction (i.e., the angle between the straight lines L1 and L2 is 90°), and are straight lines that intersect at the machining point C4 of the cutting tip 2 and are arranged symmetrically with respect to the axis of symmetry S of the second block face B2 and the third block face B3.
  • the above configuration can prevent the second block surface B2, the third block surface B3, and the second coolant nozzles 34, 35 from interfering with the workpiece W and chips, etc. Therefore, the coolant from the second coolant nozzles 34, 35 can be stably supplied toward the second chip surface C2 and the third chip surface C3.
  • the arrangement of the pair of second coolant nozzles 34, 35 is not limited to this.
  • at least a portion of the pair of second coolant nozzles 34, 35 may be positioned outside the area A.
  • the pair of second coolant nozzles 34, 35 may be positioned asymmetrically inside the area A with respect to the axis of symmetry S.
  • each of the pair of second coolant nozzles 34, 35 is disposed between a plane P1 including the second chip surface C2 and a plane P2 including the third chip surface C3, which are disposed symmetrically with respect to the axis of symmetry S within region A.
  • the pair of second coolant nozzles 34, 35 are disposed symmetrically between planes P1 and P2 with respect to the axis of symmetry S.
  • the angle between planes P1 and P2 is a value in the range of less than 90°.
  • the coolant from the second coolant nozzles 34, 35 can be stably supplied toward the second chip face C2 and the third chip face C3.
  • the arrangement of the pair of second coolant nozzles 34, 35 is not limited to this.
  • at least a part of the pair of second coolant nozzles 34, 35 may be arranged outside between the planes P1 and P2.
  • the pair of second coolant nozzles 34, 35 may be arranged asymmetrically between the planes P1 and P2 with respect to the axis of symmetry S. Also, the angle between the planes P1 and P2 may be a value in the range of 90° or more.
  • At least one of the first coolant nozzle 33 and the second coolant nozzles 34, 35 (both in this embodiment) is detachably attached to the head block 3a.
  • the first coolant nozzle 33 of this embodiment is attached to the first block face B1 of the head block 3a by a fastening structure.
  • the second coolant nozzles 34, 35 of this embodiment are attached to the second block face B2 and the third block face B3 by a fastening structure. This allows each of the coolant nozzles 33 to 35 to be individually and easily attached and detached from the head block 3a.
  • the cutting tip holder 3 of this embodiment has a coolant flow path R3 through which coolant flows.
  • the coolant flow path R3 includes, for example, a first flow path R31, a second flow path R32, and at least one third flow path R33, R34. Coolant supplied from the outside flows through the first flow path R31. With the mounting block 3b attached to the cutting device, coolant is supplied to the cutting tip holder 3 of this embodiment from the cutting device toward the first flow path R31.
  • the second flow path R32 branches off from the first flow path R31 and extends toward the first coolant nozzle 33.
  • the at least one third flow path includes, as an example, a pair of third flow paths R33, R34.
  • the third flow path R33 branches off from the first flow path R31 and extends toward the second coolant nozzle 35.
  • the third flow path R34 branches off from the first flow path R31 and extends toward the second coolant nozzle 34.
  • the coolant flow path R3 is, as an example, disposed inside the head block 3a. This allows the cutting tip holder 3 to be made compact. Note that all or a part of the coolant flow path R3 may be provided outside the head block 3a.
  • the angle between the first block face B1 and the second block face B2, and the angle between the first block face B1 and the third block face B3 are values in the range of less than 90°.
  • the angles are, for example, values in the range of 45° to 80°.
  • the above configuration makes it possible to suppress the amount by which the second coolant nozzle 34 protrudes outward from the boundary position between the first block face B1 and the second block face B2 when viewed from the normal direction Z of the first chip face C1. Also, it is possible to suppress the amount by which the second coolant nozzle 35 protrudes outward from the boundary position between the first block face B1 and the third block face B3 when viewed from the normal direction Z of the first chip face C1. This further suppresses interference between the pair of second coolant nozzles 34, 35 and the workpiece W and cutting chips, etc. Therefore, coolant from the pair of second coolant nozzles 34, 35 can be stably supplied toward the second chip face C2 and the third chip face C3.
  • the head block 3a may have an angle between the first block face B1 and the second block face B2, or an angle between the first block face B1 and the third block face B3, that is a value in the range of 90° or more.
  • the angle between the first block face B1 and the second block face B2, or the angle between the first block face B1 and the third block face B3, may be, for example, a value in the range of 90° or more and 120° or less.
  • Figure 4 is a partial view of the cutting tool 1 of Figure 1 seen from the first tip surface C1 side during cutting operation.
  • Figure 4 shows the cutting tool 1 turning the cylindrical workpiece W by external diameter machining while the workpiece W rotates.
  • Figure 5 is a partial view of the cutting tool 1 of Figure 1 seen from the second tip surface C2 side during cutting operation.
  • the mounting block 3b of the cutting tool 1 is attached to a cutting device.
  • the workpiece W is rotated around the axis of rotation Q1.
  • the rotation axis Q1 and the first tip surface C1 of the cutting tip 2 are set to be located on the same plane.
  • Each block surface B1 to B3 of the head block 3a is kept at a position separated from the workpiece W.
  • the processing point C4 of the cutting tip 2 held by the cutting tip holder 3 is brought into contact with the surface of the workpiece W.
  • the cutting tool 1 is moved in the cutting direction Q2, which is the axial direction of the rotation axis Q1, while being in contact with the workpiece W. As a result, a predetermined area of the workpiece W is cut by the cutting tool 1.
  • Coolant is supplied to the cutting tool 1 through the coolant flow path R3.
  • the coolant is sprayed from the outlets 33a-33c, 34a, and 35a of the first coolant nozzle 33 and the second coolant nozzles 34 and 35.
  • the coolant is supplied toward the chip faces C1-C3 of the cutting tip 2, cooling the machining point C4.
  • the cutting tool 1 With the cutting tool 1, abundant coolant is sprayed from the first coolant nozzle 33 and the second coolant nozzles 34 and 35 and is supplied toward each chip surface C1 to C3 of the cutting tip 2.
  • the first coolant nozzle 33 supplies coolant toward the first chip surface C1.
  • the second coolant nozzles 34 and 35 supply coolant toward the second chip surface C2 and the third chip surface C3.
  • the machining point C4 of the cutting tip 2 can be cooled from different directions by the coolant sprayed from the second coolant nozzles 34 and 35 toward the second tip surface C2 and the third tip surface C3. Therefore, the cooling effect of the cutting tip 2 can be improved.
  • the cutting tip 2 By improving the cooling effect of the cutting tip 2, for example, it is possible to suppress wear of the base material of the cutting tip 2. Also, if the cutting tip 2 has a coating, it is possible to prevent the coating from peeling off.
  • FIG. 6 is a partial view showing the cutting tip 2 attached to a cutting tool 101 according to a first modification and the configuration around the cutting tip 2.
  • the head block 103a of the cutting holder 103 has a shape in which, when viewed from one direction (for example, the normal direction Z of the first chip surface C1), the first block surface B1 is visible, but the second block surface B2 and the third block surface B3 are not visible. Furthermore, when viewed from the one direction, the at least one second coolant nozzle (for example, a pair of second coolant nozzles 34, 35) is arranged in a position where it is not visible. As a result, when viewed from the one direction, the outlets of one or more second coolant nozzles (for example, outlets 34a, 35a) of the at least one second coolant nozzle are also arranged in a position where they are not visible.
  • one direction for example, the normal direction Z of the first chip surface C1
  • the second block surface B2 and the third block surface B3 are not visible.
  • the at least one second coolant nozzle for example, a pair of second coolant nozzles 34, 35
  • the above configuration makes it possible to suppress the amount by which the second coolant nozzle protrudes outward from at least one of the second block surface B2 and the third block surface B3. As a result, it is possible to suppress interference of the second coolant nozzle with the workpiece W and chips, etc. Therefore, it is possible to stably supply coolant from the second coolant nozzle toward at least one of the second tip surface C2 and the third tip surface C3.
  • FIG. 7 is a partial view of a cutting tool 201 according to a second modified example.
  • Fig. 7 shows an enlarged view of a part of the third block face B3 of the cutting tool 201 (cutting tip holder 203).
  • the head block 203a of the cutting tip holder 203 according to the second modified example has a coolant groove 203h arranged in at least one of the second block face B2 and the third block face B3.
  • the coolant groove 203h extends from a second coolant nozzle (second coolant nozzle 35 in the example shown in FIG. 7) disposed on the block surface toward the cutting tip 2.
  • second coolant nozzle 35 in the example shown in FIG. 7 disposed on the block surface toward the cutting tip 2.
  • outlet 35a in the example shown in FIG. 7 is located inside the coolant groove 203h.
  • the coolant that passes through the coolant groove 203h can be brought into accurate contact with the second tip surface C2 or the third tip surface C3 of the cutting tip 2.
  • the cooling effect of the cutting tip 2 can be further improved.
  • the embodiment and the modified examples have been described as examples of the technology disclosed in this application.
  • the technology in this disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which modifications, substitutions, additions, omissions, etc. have been made as appropriate.
  • some configurations in one embodiment may be applied to other configurations, and some configurations in an embodiment can be separated from other configurations in that embodiment and extracted as desired.
  • the components described in the attached drawings and detailed description include not only components essential for solving the problem, but also components that are not essential for solving the problem in order to illustrate the technology.
  • a cutting tip holder that holds a cutting tip having a first tip side, a second tip side, and a third tip side, each side disposed adjacent the other two sides, a head block to which the cutting tip is attached; a first coolant nozzle including at least one outlet; at least one second coolant nozzle including at least one outlet;
  • the head block includes: a first block face, a second block face, and a third block face, each face being disposed adjacent to two other faces; a mounting structure for mounting the cutting tip in an orientation in which the first block surface is visible when viewed from a normal direction of the first tip surface, the second block surface is visible when viewed from a normal direction of the second tip surface, and the third block surface is visible when viewed from a normal direction of the third tip surface, the first coolant nozzle is attached to the first block surface of the head block, and the second coolant nozzle is attached to at least one of the second block surface and the third block surface of the head block,
  • the cutting chip held in the cutting chip holder can be cooled by abundant coolant sprayed from the first coolant nozzle and the second coolant nozzle. Furthermore, even if it is difficult to cool the cutting chip with only the coolant sprayed from the first coolant nozzle toward the first chip surface, the cutting chip can be cooled by the coolant sprayed from the second coolant nozzle toward the second chip surface or the third chip surface. Therefore, the cooling effect of the cutting chip can be improved.
  • the pair of second coolant nozzles can be used to supply coolant to both the second tip surface and the third tip surface, thereby cooling the cutting tip. This further improves the cooling effect of the cutting tip.
  • the machining point which is the contact portion of the cutting tip with the workpiece, can be efficiently cooled by the coolant sprayed from at least the second coolant nozzle.
  • the second coolant nozzle is positioned farther away from the machining point of the cutting chip than the first coolant nozzle, so that the second coolant nozzle is prevented from interfering with the workpiece and chips, etc. Therefore, the coolant from the second coolant nozzle can be stably supplied toward at least either the second chip surface or the third chip surface.
  • the cooling effect of the cutting tip can be improved by discharging abundant coolant in different directions from the multiple outlets of the first coolant nozzle.
  • the amount of protrusion of the first coolant nozzle from the first block surface can be reduced. This allows the cutting tip holder to be made more compact.
  • the above configuration can reduce the amount of outward protrusion of the second and third block faces of the head block, thereby preventing the head block from interfering with the workpiece and chips.
  • coolant from the second coolant nozzle can be stably supplied to at least either the second tip face or the third tip face.
  • the at least one second coolant nozzle includes a pair of second coolant nozzles attached to the second block surface and the third block surface of the head block, respectively; 7.
  • the cutting tip holder according to any one of items 1 to 6, wherein, when viewed from one direction, the entirety of each of the pair of second coolant nozzles is disposed inside a region that includes the first block surface and is sandwiched between a pair of orthogonal straight lines that pass through a machining point located on a boundary between the first tip surface, the second tip surface, and the third tip surface of the cutting tip as an intersection point and are symmetrically disposed with respect to an axis of symmetry of the second block surface and the third block surface.
  • the above configuration can reduce the amount by which the pair of second coolant nozzles protrude outward from both the second block surface and the third block surface, thereby preventing the pair of second coolant nozzles from interfering with the workpiece and chips, etc. Therefore, coolant from the pair of second coolant nozzles can be stably supplied toward both the second tip surface and the third tip surface.
  • the above configuration further reduces the amount by which the pair of second coolant nozzles protrude outward from both the second block surface and the third block surface, further reducing interference between the pair of second coolant nozzles and the workpiece and chips.
  • coolant from the pair of second coolant nozzles can be stably supplied toward both the second tip surface and the third tip surface.
  • the above configuration reduces the amount by which the second coolant nozzle protrudes outward from both the second block face and the third block face when viewed from the normal direction of the first tip face of the cutting tip, effectively preventing the second coolant nozzle from interfering with the workpiece and chips. Therefore, coolant from the pair of second coolant nozzles can be stably supplied toward at least either the second tip face or the third tip face.
  • the head block has a shape in which, when viewed from one direction, the first block surface is visible, and the second block surface and the third block surface are not visible, 10.
  • the cutting tip holder according to any one of items 1 to 9, wherein the at least one second coolant nozzle is arranged in a position where it is not visible when viewed from the one direction.
  • the above configuration makes it possible to suppress the amount by which the second coolant nozzle protrudes outward from at least one of the second and third block faces, and to suppress the second coolant nozzle from interfering with the workpiece and chips, etc. Therefore, the coolant from the second coolant nozzle can be stably supplied toward at least one of the second and third tip faces.
  • the coolant flow path is a first flow path through which a coolant supplied from an outside flows; a second flow passage branching from the first flow passage and extending toward the first coolant nozzle; and at least one third flow passage branching from the first flow passage and extending toward the second coolant nozzle.
  • the above configuration allows a common flow path to supply coolant to both the first coolant nozzle and the second coolant nozzle. This makes it possible to make the coolant flow path compact and simple.
  • the above configuration allows the cutting tip holder to be made more compact than when the coolant flow path is located outside the head block.
  • the coolant flow path can be protected from the outside, allowing a stable supply of coolant to the surface of the cutting tip.
  • Item 13 The cutting tip holder according to any one of items 1 to 12, wherein at least one of the first coolant nozzle and the second coolant nozzle is detachably attached to the head block.
  • At least one of the first coolant nozzle and the second coolant nozzle can be easily detached from the head block and replaced depending on the cutting tip. Therefore, the cooling effect of the coolant can be stably obtained depending on the cutting tip.
  • the coolant that passes through the coolant groove can be supplied to the second tip surface or the third tip surface of the cutting tip while preventing the coolant from interfering with the block surface. This further improves the cooling effect of the cutting tip.
  • Item 15 Item 15. A cutting tip holder according to any one of items 1 to 14, The cutting tip.
  • the above configuration improves the cooling effect of the cutting tip, and allows for the creation of a cutting tool that can perform stable cutting work while maintaining the cutting tip in a state suitable for cutting.
  • Coolant passage Axis of symmetry 1, 101, 201 Cutting tool 2 Cutting tip 3, 103, 203 Cutting tip holder 3a, 103a, 203a Head block 3c Mounting structure 33 First coolant nozzle 33a, 33b, 33c, 34a, 35a Outlet 34, 35 Second coolant nozzle 203h Coolant groove

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Abstract

切削チップホルダーは、ヘッドブロックと、第1及び第2クーラントノズルとを備える。ヘッドブロックは、第1~第3ブロック面と、第1チップ面の法線方向から見て第1ブロック面が視認され、第2チップ面の法線方向から見て第2ブロック面が視認され、第3チップ面の法線方向から見て第3ブロック面が視認される姿勢で、切削チップが取り付けられる取付構造を有する。第1クーラントノズルは、第1ブロック面に取り付けられる。第2クーラントノズルは、第2又は第3ブロック面の少なくともいずれかに取り付けられる。第1クーラントノズルの吐出口は、第1チップ面に向けて配置され、第2クーラントノズルの吐出口は、第2又は第3チップ面に向けて配置されている。

Description

切削チップホルダー及び切削工具
 本開示は、切削チップホルダー及び切削工具に関する。
 切削チップと、切削チップを保持する切削チップホルダーとを備え、被切削物を切削チップにより切削する切削工具が知られている。切削チップは、すくい面と逃げ面とを露出させた状態で、切削チップホルダーに保持される。
特開2001-47304号公報
 切削工具では、被切削物の切削に伴って切削チップが昇温することにより、切削チップの寿命に影響が生じることがある。このため、例えば特許文献1に開示されるように、切削チップをクーラントにより冷却する対策が図られる。しかしながら、被切削物及び切屑等により、切削チップにクーラントが届きにくいため、切削チップが冷却されにくい問題がある。
 そこで本開示の一態様は、切削チップをクーラントにより効率的に冷却可能な切削チップホルダー、及び、切削工具を提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係る切削チップホルダーは、各面が他の2面と隣接して配置される、第1チップ面、第2チップ面、及び第3チップ面を有する切削チップを保持する、切削チップホルダーであって、前記切削チップが取り付けられるヘッドブロックと、少なくとも1つの吐出口を含む第1クーラントノズルと、少なくとも1つの吐出口を含む、少なくとも1つの第2クーラントノズルと、を備え、前記ヘッドブロックは、各面が他の2面と隣接して配置される、第1ブロック面、第2ブロック面、及び第3ブロック面と、前記第1チップ面の法線方向から見て前記第1ブロック面が視認され、前記第2チップ面の法線方向から見て前記第2ブロック面が視認され、前記第3チップ面の法線方向から見て前記第3ブロック面が視認される姿勢で、前記切削チップが取り付けられる取付構造と、を有し、前記第1クーラントノズルは、前記ヘッドブロックの前記第1ブロック面に取り付けられ、前記第2クーラントノズルは、前記ヘッドブロックの前記第2ブロック面又は前記第3ブロック面の少なくともいずれかに取り付けられ、前記第1クーラントノズルの前記少なくとも1つの前記吐出口は、前記切削チップの前記第1チップ面に向けて配置され、前記第2クーラントノズルの前記少なくとも1つの前記吐出口は、前記切削チップの前記第2チップ面又は前記第3チップ面に向けて配置されている。
 本開示の一態様によれば、切削チップをクーラントにより効率的に冷却可能な切削チップホルダー、及び、切削工具を提供できる。
図1は、実施形態に係る切削工具の外観図である。 図2は、図1の切削工具に取り付けられた切削チップと切削チップの周辺の構成を示す部分図である。 図3は、図1の切削工具に取り付けられた切削チップと切削チップの周辺の構成を示す部分断面図である。 図4は、切削作業中の図1の切削工具の第1チップ面側から見た部分図である。 図5は、切削作業中の図1の切削工具の第2チップ面側から見た部分図である。 図6は、第1変形例に係る切削工具に取り付けられた切削チップと切削チップの周辺の構成を示す部分図である。 図7は、第2変形例に係る切削工具の部分図である。
(実施形態)
 以下、図面を参照して実施形態を説明する。以下に言及する第1チップ面の法線方向、第2チップ面の法線方向、及び、第3チップ面の法線方向は、切削チップホルダー3に切削チップ2が取り付けられた状態での方向を示す。
 図1は、実施形態に係る切削工具1の外観図である。図1に示すように、切削工具1は、切削チップ2と、切削チップ2を保持する切削チップホルダー3とを備える。切削工具1は、切削チップ2を着脱自在に保持する。切削工具1は、例えば、被切削物Wを回転させた状態で切削工具1を被切削物Wに接触させることにより被切削物Wを旋盤加工する切削装置に装着される。切削作業中に発生する切削チップ2の熱は、切削チップ2に供給されるクーラントにより冷却される。詳細を後述するように、切削工具1では、クーラントを切削チップ2の各チップ面C1~C3に向けて供給することで、切削チップ2の冷却効果が向上されている。
 切削チップ2は、超硬合金等の硬質材料を含む。切削チップ2は、各面が他の2面と隣接して配置される、第1チップ面C1、第2チップ面C2、及び、第3チップ面C3を有する。第1チップ面C1は、すくい面とも称される。第2チップ面C2及び第3チップ面C3は、逃げ面とも称される。本実施形態の切削チップ2は、第1チップ面C1、第2チップ面C2、及び第3チップ面C3が各法線方向から見て四角形である、直方体形状を有する。
 また切削チップ2は、第1チップ面C1、第2チップ面C2、及び第3チップ面C3の境界に位置する加工点C4を有する。加工点C4は、コーナー又は切れ刃とも称する。加工点C4は、被切削物Wと接触する。また切削チップ2は、第1チップ面C1の法線方向Zに延びる貫通孔2aを有する。貫通孔2aには、後述する切削チップホルダー3の固定部材31が挿入される。
 加工点C4は、厳密な点でなくてもよい。また、第1チップ面C1の法線方向Zから見て、加工点C4を含む切削チップ2の微小領域がカーブ(ノーズアール)を有していてもよい。
 切削チップ2の形状は、直方体形状に限定されず、例えば円柱体形状でもよい。円柱体形状の切削チップ2では、加工点C4を被切削物Wに接触させた状態において、第1チップ面C1の法線方向Zから見て、前記円柱体形状の周面領域のうち、加工点C4よりも一方側に位置する領域が第2チップ面C2として機能し、加工点C4よりも他方側に位置する領域が第3チップ面C3として機能する。即ち、円柱体形状の切削チップ2の周面は、第2チップ面C2と第3チップ面C3とを含む。
 切削チップホルダー3は、ヘッドブロック3aと取付ブロック3bとを有する。ヘッドブロック3aには、切削チップ2が取り付けられる。ヘッドブロック3aは、各面が他の2面と隣接して配置される、第1ブロック面B1、第2ブロック面B2、及び第3ブロック面B3を有する。本実施形態では、一例として、第1ブロック面B1と第1チップ面C1とは平行面である。また、第2ブロック面B2と第2チップ面C2とは平行面である。また、第3ブロック面B3と第3チップ面C3とは平行面である。ヘッドブロック3aの構成は、これに限定されない。例えばブロック面B1~B3の少なくともいずれかは、曲面状や球面状であってもよいし、複数の面を含んでいてもよい。
 ヘッドブロック3aは、切削チップ2が取り付けられる取付構造3cを有する。取付構造3cには、第1チップ面C1の法線方向Zから見て第1ブロック面B1が視認され、第2チップ面C2の法線方向Xから見て第2ブロック面B2が視認され、第3チップ面C3の法線方向Yから見て第3ブロック面B3が視認される姿勢で、切削チップ2が取り付けられる。チップ面の法線方向から見てブロック面が視認される姿勢とは、切削チップ2を取付ける際、平均的な作業者がチップ面の法線方向から見てブロック面を視認できる姿勢であって、切削チップで切削作業が可能となる姿勢であればよい。
 ヘッドブロック3aは、後述するシート部材30を介して、切削チップ2の第1チップ面C1とは反対側の面と対向するチップ座面3dを有する。チップ座面3dは、第1チップ面C1の法線方向Zから見て、第2ブロック面B2と第3ブロック面B3とが隣接するヘッドブロック3aの先端部分に配置されている。チップ座面3dには、固定部材31の先端部分が挿入される挿入孔3eが設けられている。本実施形態のチップ座面3dと第1チップ面C1とは平行面である。なお、チップ座面3dと第1チップ面C1は、これに限定されず、平行面でなくてもよい。
 本実施形態の取付構造3cは、一例として、シート部材30、固定部材31、及び係止部材32を有する。シート部材30は、板状体であり、チップ座面3d上に配置されている。シート部材30は、板厚方向に固定部材31が挿通される貫通孔30a(図2参照)を有する。本実施形態のシート部材30の板面と第1チップ面C1とは平行面である。
 図2は、図1の切削工具1に取り付けられた切削チップ2と切削チップ2の周辺の構成を示す部分図である。図3は、図1の切削工具1に取り付けられた切削チップ2と切削チップ2の周辺の構成を示す部分断面図である。
 図2に示すように、固定部材31は、軸部31aと、軸部31aの一端に配置された拡径部31bとを有する。拡径部31bは、切削チップ2の貫通孔2aの周縁と係合する。図3に示すように、軸部31aは、軸部31aの一部に配置されて軸部31aの径方向内方に向けて窪む窪み部31cを有する。係止部材32は、軸部を有する部材である。係止部材32は、軸方向の一端面に配置されて締結工具と係合する係合溝32aと、周面に配置された第1ネジ32bとを有する。
 ヘッドブロック3aは、固定部材31の軸部31aが挿入されて案内される第1案内路R1と、係止部材32が挿入されて案内される第2案内路R2とを有する。案内路R1、R2は、交差する方向に延びて互いに連通している。また取付構造3cは、第2案内路R2を区画するヘッドブロック3aの内周面に配置されて第1ネジ32bと螺合する第2ネジ3fを有する。
 チップ座面3dにシート部材30が配置され、且つ、シート部材30のチップ座面3dとは反対側の面に切削チップ2が配置された状態で、軸部31aが、貫通孔2a、30a、及び、第1案内路R1に挿入される。また、係合溝32aに締結工具を係合させた状態で、第2ネジ3fに第1ネジ32bが螺合される。ネジ3f、32bの螺合の進行に伴い、係止部材32の挿入側の先端部分が窪み部31c内の表面を第2案内路R2の延びる方向に押圧する。これにより、固定部材31が第1案内路R1の内部に引き込まれる。このとき、固定部材31の拡径部31bにより、切削チップ2がシート部材30を介してチップ座面3dに押圧される。
 また切削チップ2は、チップ座面3dと第1ブロック面B1との間に配置されたヘッドブロック3aの壁面3gに押圧される。切削チップ2は、シート部材30のチップ座面3d側とは反対側の面と、ヘッドブロック3aの壁面3gとにより、ヘッドブロック3aに対して位置決めされる。以上で、取付構造3cにより切削チップ2が切削チップホルダー3に取り付けられる。なお、取付構造3cの構成は、これに限定されない。
 切削チップホルダー3は、複数のクーラントノズルを備える。この複数のクーラントノズルは、切削チップ2に生じる熱を冷却するクーラントを噴出する。クーラントは、例えば、液体、気体、及び、これらの混合物より、適宜選択可能である。本実施形態のクーラントは、水を含む。
 切削チップホルダー3は、少なくとも1つの吐出口を含む第1クーラントノズル33を備える。図1に示すように、第1クーラントノズル33は、ヘッドブロック3aの第1ブロック面B1に取り付けられている。第1クーラントノズル33の前記少なくとも1つの吐出口は、切削チップ2の第1チップ面C1に向けて配置されている。
 切削チップホルダー3は、少なくとも1つの吐出口を含む、少なくとも1つの第2クーラントノズルを備える。前記少なくとも1つの第2クーラントノズルは、ヘッドブロック3aの第2ブロック面B2又は第3ブロック面B3の少なくともいずれかに取り付けられる。第2クーラントノズルの前記少なくとも1つの前記吐出口は、切削チップ2の第2チップ面C2又は第3チップ面C3に向けて配置されている。
 本実施形態の前記少なくとも1つの第2クーラントノズルは、ヘッドブロック3aの第2ブロック面B2と第3ブロック面B3とにそれぞれ取り付けられた一対の第2クーラントノズル34、35を含んでもよい。この場合、例えば、第2クーラントノズル34は、第2ブロック面B2に取り付けられる。また、第2クーラントノズル35は、第3ブロック面B3に取り付けられる。
 本実施形態の切削チップホルダー3では、第1クーラントノズル33の吐出口と、第2クーラントノズル34、35の吐出口とのうち、少なくとも第2クーラントノズル34、35の吐出口が、加工点C4に向けられている。本実施形態では一例として、第1クーラントノズル33の吐出口と、第2クーラントノズル34、35の吐出口の全てが、切削チップ2の加工点C4に向けられている。
 第1クーラントノズル33の前記少なくとも1つの吐出口は、例えば、複数の吐出口33a~33cを含む。図2に示すように、第1チップ面C1の法線方向Zから見て、複数の吐出口33a~33cは、複数の異なる位置に配置されている。これにより、複数の吐出口33a~33cから、互いに異なる方向より、加工点C4に向けて豊富なクーラントが吐出される。本実施形態の第1クーラントノズル33は、第1ブロック面B1から外方へ向けて突出した位置に配置されている。これにより、吐出口33a~33cから第1チップ面C1に向けて噴出されたクーラントが、切削チップ2の加工点C4に届き易くなっている。
 一対の第2クーラントノズル34、35は、一例として、1つの吐出口34a、35aを有する。一対の第2クーラントノズル34、35の各吐出口34a、35aから、互いに異なる方向より、加工点C4に向けてクーラントが吐出される。本実施形態の第2クーラントノズル34は、第2ブロック面B2から外方に向けて突出した位置に配置されている。これにより、吐出口34aから第2チップ面C2に向けて噴出されたクーラントが、切削チップ2の加工点C4に届き易くなっている。また、本実施形態の第2クーラントノズル35は、第3ブロック面B3から外方に向けて突出した位置に配置されている。これにより、吐出口35aから第3チップ面C3に向けて噴出されたクーラントが、切削チップ2の加工点C4に届き易くなっている。
 本実施形態の吐出口33a~33cは、一例として、同一の内径を有する。また一例として、吐出口34a、35aは、同一の内径を有する。本実施形態の吐出口34a、35aの内径は、吐出口33a~33cの内径よりも大きい。なお、吐出口34a、35aの内径は、吐出口33a~33cの内径よりも小さくてもよいし、吐出口33a~33cの内径と同一でもよい。
 本実施形態の切削チップホルダー3では、一例として、第2クーラントノズル34、35と、加工点C4との間の最短距離が、第1クーラントノズル33と加工点C4との最短距離よりも長い。これにより、加工点C4が被切削物Wに接触した状態において、第2クーラントノズル34、35が、被切削物W及び切屑等と干渉するのが抑制されている。従って、第2クーラントノズル34、35からのクーラントを第2チップ面C2及び第3チップ面C3に向けて安定的に供給できる。一例として、吐出口34a、35aは、第1チップ面C1を水平面とするとき、吐出口34a、35aは、第1チップ面C1よりも下方の位置に配置されている(図5参照)。
 図2に示すように、本実施形態のヘッドブロック3aは、一方向(ここでは第1チップ面C1の法線方向Z)から見て、第1ブロック面B1が視認され、第2ブロック面B2及び第3ブロック面B3が視認されない形状を有していてもよい。
 ヘッドブロック3aは、前記一方向から見て、後述する領域Aの内側に一対の第2クーラントノズル34、35の各々の全体が配置されていてもよい。一対の第2クーラントノズル34、35は、第2ブロック面B2及び第3ブロック面B3の対称軸Sを基準として、領域Aの内側に対称的に配置されている。
 本実施形態のヘッドブロック3aは、前記一方向から見て、第1ブロック面B1が視認され、第2ブロック面B2及び第3ブロック面B3が視認されない形状を有しつつ、前記領域Aの内側に一対の第2クーラントノズル34、35の各々の全体が配置されていてもよい。
 領域Aは、前記一方向から見て、直線L1、L2に挟まれた第1ブロック面B1を包含する領域である。直線L1、L2は、前記一方向から見て、一対の直交する直線であり(すなわち、直線L1と直線L2との間の角度は、90°の値)、切削チップ2の加工点C4を交差点として通過し且つ第2ブロック面B2及び第3ブロック面B3の対称軸Sを基準として対称配置された直線である。
 上記構成によれば、第2ブロック面B2、第3ブロック面B3及び第2クーラントノズル34、35が被切削物W及び切屑等に干渉することを抑制できる。従って、第2クーラントノズル34、35からのクーラントを第2チップ面C2及び第3チップ面C3に向けて安定的に供給できる。なお、一対の第2クーラントノズル34、35の配置はこれに限定されない。例えば、前記一方向から見て、一対の第2クーラントノズル34、35は、少なくとも一部が領域Aの外側に配置されていてもよい。また、一対の第2クーラントノズル34、35は、前記一方向から見て、対称軸Sを基準として、領域Aの内側に非対称的に配置されていてもよい。
 一例として、前記一方向から見て、領域A内で対称軸Sを基準として対称配置された第2チップ面C2を含む平面P1と、第3チップ面C3を含む平面P2との間に、一対の第2クーラントノズル34、35の各々の全体が配置されている。一対の第2クーラントノズル34、35は、前記一方向から見て、対称軸Sを基準として、平面P1と平面P2との間に対称的に配置されている。平面P1と平面P2との間の角度は、一例として90°未満の範囲の値である。
 上記構成によれば、第2クーラントノズル34、35がブロック面B2、B3から外方へ向けて突出する突出量が抑制されるので、一対の第2クーラントノズル34、35が被切削物W及び切屑等に干渉するのが抑制されている。従って、第2クーラントノズル34、35からのクーラントを第2チップ面C2及び第3チップ面C3に向けて安定的に供給できる。なお、一対の第2クーラントノズル34、35の配置はこれに限定されない。例えば、前記一方向から見て、一対の第2クーラントノズル34、35は、その少なくとも一部が平面P1、P2の間の外側に配置されていてもよい。また、一対の第2クーラントノズル34、35は、前記一方向から見て、対称軸Sを基準として、平面P1と平面P2との間に非対称的に配置されていてもよい。また、平面P1と平面P2との間の角度は、90°以上の範囲の値であってもよい。
 本実施形態の切削チップホルダー3は、第1クーラントノズル33、及び、第2クーラントノズル34、35の少なくともいずれか一方(本実施形態では両方)は、ヘッドブロック3aに対して着脱自在に取り付けられている。本実施形態の第1クーラントノズル33は、締結構造により、ヘッドブロック3aの第1ブロック面B1に対して取付けられている。また、本実施形態の第2クーラントノズル34、35は、締結構造により、第2ブロック面B2、及び、第3ブロック面B3に対して取り付けられている。これにより、各クーラントノズル33~35は、ヘッドブロック3aに対して個別に且つ容易に着脱される。
 本実施形態の切削チップホルダー3は、クーラントが流通するクーラント流路R3を備える。クーラント流路R3は、例えば、第1流路R31と、第2流路R32と、少なくとも1つの第3流路R33、R34とを含む。第1流路R31は、外部から供給されたクーラントが流通する。本実施形態の切削チップホルダー3には、取付ブロック3bが切削装置に取り付けられた状態で、切削装置から第1流路R31へ向けてクーラントが供給される。
 第2流路R32は、第1流路R31から分岐して第1クーラントノズル33に向けて延びている。本実施形態の前記少なくとも1つの第3流路は、一例として、一対の第3流路R33、R34を含む。第3流路R33は、第1流路R31から分岐して第2クーラントノズル35に向けて延びている。第3流路R34は、第1流路R31から分岐して第2クーラントノズル34に向けて延びている。本実施形態のクーラント流路R3は、一例として、ヘッドブロック3aの内部に配置されている。これにより、切削チップホルダー3をコンパクト化できる。なお、クーラント流路R3の全部又は一部は、ヘッドブロック3aの外部に設けられていてもよい。
 本実施形態のヘッドブロック3aは、一例として、第1ブロック面B1と第2ブロック面B2との間の角度、及び、第1ブロック面B1と第3ブロック面B3との間の角度が、90°未満の範囲の値である。前記角度は、例えば、45°以上80°以下の範囲の値である。
 上記構成によれば、第1チップ面C1の法線方向Zから見て、第2クーラントノズル34が第1ブロック面B1と第2ブロック面B2との境界位置よりも外方に突出する突出量を抑制できる。また、第1チップ面C1の法線方向Zから見て、第2クーラントノズル35が第1ブロック面B1と第3ブロック面B3との境界位置よりも外方に突出する突出量を抑制できる。これにより、一対の第2クーラントノズル34、35が被切削物W及び切屑等と干渉することを一層抑制できる。従って、一対の第2クーラントノズル34、35からのクーラントを第2チップ面C2及び第3チップ面C3に向けて安定的に供給できる。
 なお、このブロック面B1~B3の配置はこれに限定されない。例えば、ヘッドブロック3aは、第1ブロック面B1と第2ブロック面B2との間の角度、又は、第1ブロック面B1と第3ブロック面B3との間の角度が、90°以上の範囲の値であってもよい。この場合、第1ブロック面B1と第2ブロック面B2との間の角度、又は、第1ブロック面B1と第3ブロック面B3との間の角度は、例えば、90°以上120°以下の範囲の値であってもよい。
 図4は、切削作業中の図1の切削工具1の第1チップ面C1側から見た部分図である。図4では、一例として、円柱体状の被切削物Wが回転しながら、切削工具1が被切削物Wを外径加工により旋盤加工する様子を示している。図5は、切削作業中の図1の切削工具1の第2チップ面C2側から見た部分図である。切削工具1の使用時には、切削工具1の取付ブロック3bが切削装置に取り付けられる。
 図4に示すように、一例として、被切削物Wが回転軸線Q1の軸周りに回転させられる。また図5に示すように、一例として、回転軸線Q1の軸方向から見て、回転軸線Q1と切削チップ2の第1チップ面C1とが同一平面上に位置するように設定される。ヘッドブロック3aの各ブロック面B1~B3は、被切削物Wから離隔した位置に保たれる。この状態で、切削チップホルダー3に保持された切削チップ2の加工点C4が被切削物Wの表面と接触させられる。一例として、切削工具1は、回転軸線Q1の軸方向である切削方向Q2に被切削物Wと接触しながら、移動させられる。これにより、被切削物Wの所定領域が切削工具1により切削される。
 切削工具1には、クーラント流路R3にクーラントが供給される。クーラントは、第1クーラントノズル33、及び、第2クーラントノズル34、35の各吐出口33a~33c、34a、35aから噴出される。クーラントは、切削チップ2の各チップ面C1~C3に向けて供給され、加工点C4を冷却する。
 切削工具1によれば、第1クーラントノズル33と第2クーラントノズル34、35とから噴出される豊富なクーラントが切削チップ2の各チップ面C1~C3に向けて供給される。第1クーラントノズル33は、第1チップ面C1に向けてクーラントを供給する。第2クーラントノズル34、35は、第2チップ面C2及び第3チップ面C3に向けてクーラントを供給する。
 上記構成によれば、第1クーラントノズル33から第1チップ面C1に向けて噴出されるクーラントのみでは切削チップを冷却しにくい場合でも、第2クーラントノズル34、35から第2チップ面C2及び第3チップ面C3に向けて噴出されるクーラントにより、異なる方向から切削チップ2の加工点C4を冷却できる。従って、切削チップ2の冷却効果を向上できる。
 切削チップ2の冷却効果が向上されることで、例えば、切削チップ2の母材の摩耗を抑制できる。また、切削チップ2が被膜を有する場合、被膜の剥離を防止できる。
(第1変形例)
 以下、本実施形態の変形例について説明する。図6は、第1変形例に係る切削工具101に取り付けられた切削チップ2と切削チップ2の周辺の構成を示す部分図である。
 図6に示すように、第1変形例に係る切削ホルダー103のヘッドブロック103aは、一方向(一例として、第1チップ面C1の法線方向Z)から見て、第1ブロック面B1が視認され、第2ブロック面B2及び第3ブロック面B3が視認されない形状を有する。また前記一方向から見て、前記少なくとも1つの第2クーラントノズル(一例として一対の第2クーラントノズル34、35)が視認されない位置に配置されている。これにより、前記一方向から見て、前記少なくとも1つの第2クーラントノズルのうち、1又は複数の第2クーラントノズルの吐出口(一例として、吐出口34a、35a)も視認されない位置に配置されている。
 上記構成によれば、第2ブロック面B2及び第3ブロック面B3の少なくともいずれかのブロック面から第2クーラントノズルが外方に向けて突出する突出量を抑制できる。その結果、第2クーラントノズルが被切削物W及び切屑等に干渉することを抑制できる。従って、第2クーラントノズルからのクーラントを第2チップ面C2及び第3チップ面C3の少なくともいずれかに向けて安定的に供給できる。
(第2変形例)
 図7は、第2変形例に係る切削工具201の部分図である。図7では、切削工具201(切削チップホルダー203)の第3ブロック面B3の一部を拡大して示している。第2変形例に係る切削チップホルダー203のヘッドブロック203aは、第2ブロック面B2及び第3ブロック面B3の少なくともいずれかのブロック面に配置されたクーラント溝203hを有する。
 図7に示すように、クーラント溝203hは、前記ブロック面に配置された第2クーラントノズル(図7に示す例では第2クーラントノズル35)から切削チップ2に向けて延びている。また、第2クーラントノズルの吐出口(図7に示す例では吐出口35a)の少なくとも一部が、クーラント溝203hの内部に位置している。
 上記構成によれば、例えば、第2クーラントノズルの吐出口からクーラント溝203hの内部にクーラントを噴出することで、クーラント溝203hを通過したクーラントを切削チップ2の第2チップ面C2又は第3チップ面C3に正確に接触させることができる。その結果、切削チップ2の冷却効果を一層向上できる。
 以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態及び前記変形例を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施形態にも適用可能である。また、前記実施形態及び前記変形例で説明した各構成要素を組み合わせて新たな実施形態とすることも可能である。例えば、1つの実施形態中の一部の構成を他の構成に適用してもよく、実施形態中の一部の構成は、その実施形態中の他の構成から分離して任意に抽出可能である。また、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれる。
 (開示項目)
 以下の項目のそれぞれは、好ましい実施形態の開示である。
[項目1]
 各面が他の2面と隣接して配置される、第1チップ面、第2チップ面、及び第3チップ面を有する切削チップを保持する、切削チップホルダーであって、
 前記切削チップが取り付けられるヘッドブロックと、
 少なくとも1つの吐出口を含む第1クーラントノズルと、
 少なくとも1つの吐出口を含む、少なくとも1つの第2クーラントノズルと、を備え、
 前記ヘッドブロックは、
  各面が他の2面と隣接して配置される、第1ブロック面、第2ブロック面、及び第3ブロック面と、
  前記第1チップ面の法線方向から見て前記第1ブロック面が視認され、前記第2チップ面の法線方向から見て前記第2ブロック面が視認され、前記第3チップ面の法線方向から見て前記第3ブロック面が視認される姿勢で、前記切削チップが取り付けられる取付構造と、を有し、
 前記第1クーラントノズルは、前記ヘッドブロックの前記第1ブロック面に取り付けられ、前記第2クーラントノズルは、前記ヘッドブロックの前記第2ブロック面又は前記第3ブロック面の少なくともいずれかに取り付けられ、
 前記第1クーラントノズルの前記少なくとも1つの前記吐出口は、前記切削チップの前記第1チップ面に向けて配置され、前記第2クーラントノズルの前記少なくとも1つの前記吐出口は、前記切削チップの前記第2チップ面又は前記第3チップ面に向けて配置されている、切削チップホルダー。
 上記構成によれば、切削チップホルダーに保持された切削チップを、第1クーラントノズルと第2クーラントノズルとから噴出される豊富なクーラントにより冷却できる。また、第1クーラントノズルから第1チップ面に向けて噴出されるクーラントのみでは切削チップを冷却しにくい場合でも、第2クーラントノズルから第2チップ面又は第3チップ面に向けて噴出されるクーラントにより切削チップを冷却できる。従って、切削チップの冷却効果を向上できる。
[項目2]
 前記少なくとも1つの第2クーラントノズルは、前記ヘッドブロックの前記第2ブロック面及び前記第3ブロック面に取り付けられた一対の第2クーラントノズルを含み、前記一対の第2クーラントノズルの前記少なくとも1つの前記吐出口は、前記切削チップの前記第2チップ面及び前記第3チップ面に向けて配置されている、項目1に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、一対の第2クーラントノズルを用いて、第2チップ面及び第3チップ面の両方に向けてクーラントを供給し、切削チップを冷却できる。従って、切削チップの冷却効果を更に向上できる。
[項目3]
 前記第1クーラントノズルの前記吐出口と、前記第2クーラントノズルの前記吐出口とのうち、少なくとも前記第2クーラントノズルの前記吐出口が、前記切削チップの前記第1チップ面、前記第2チップ面、及び前記第3チップ面の境界に位置する加工点に向けられている、項目1又は2に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、切削チップの被切削物との接触部分である加工点を、少なくとも第2クーラントノズルから噴出されるクーラントにより効率よく冷却できる。
[項目4]
 前記第2クーラントノズルと、前記切削チップの前記第1チップ面、前記第2チップ面、及び前記第3チップ面の境界に位置する加工点との間の最短距離は、前記第1クーラントノズルと前記加工点との最短距離よりも長い、項目1~3のいずれか1項に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、第2クーラントノズルは、切削チップの加工点に対して、第1クーラントノズルよりも遠い位置に離隔して配置されるので、第2クーラントノズルが被切削物及び切屑等と干渉することを抑制できる。従って、第2クーラントノズルからのクーラントを第2チップ面又は第3チップ面の少なくともいずれかに向けて安定的に供給できる。
[項目5]
 前記第1チップ面の前記法線方向から見て、前記第1クーラントノズルの前記少なくとも1つの吐出口は、複数の異なる位置に配置された複数の吐出口を含む、項目1~4のいずれか1項に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、第1クーラントノズルの複数の吐出口から、異なる方向に豊富なクーラントを吐出することにより、切削チップの冷却効果を向上できる。また、第1クーラントノズルの第1ブロック面からの突出量を抑制できる。従って、切削チップホルダーをコンパクト化できる。
[項目6]
 前記ヘッドブロックは、一方向から見て、前記第1ブロック面が視認され、前記第2ブロック面及び前記第3ブロック面が視認されない形状を有する、項目1~5のいずれか1項に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、ヘッドブロックの第2ブロック面及び第3ブロック面が外方に突出する突出量を抑制できるので、前記ヘッドブロックが被切削物及び切屑等に干渉することを抑制できる。従って、第2クーラントノズルからのクーラントを第2チップ面又は第3チップ面の少なくともいずれかに向けて安定的に供給できる。
[項目7]
 前記少なくとも1つの第2クーラントノズルは、前記ヘッドブロックの前記第2ブロック面と前記第3ブロック面とにそれぞれ取り付けられた一対の第2クーラントノズルを含み、
 一方向から見て、前記切削チップの前記第1チップ面、前記第2チップ面、及び前記第3チップ面の境界に位置する加工点を交差点として通過し且つ前記第2ブロック面及び前記第3ブロック面の対称軸を基準として対称配置された一対の直交する直線に挟まれた前記第1ブロック面を包含する領域の内側に、前記一対の第2クーラントノズルの各々の全体が配置されている、項目1~6のいずれか1項に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、第2ブロック面及び第3ブロック面の両方から、一対の第2クーラントノズルが外方に突出する突出量を抑制できるので、一対の第2クーラントノズルが被切削物及び切屑等に干渉することを抑制できる。従って、一対の第2クーラントノズルからのクーラントを第2チップ面及び第3チップ面の両方に向けて安定的に供給できる。
[項目8]
 前記一方向から見て、前記領域内で前記切削チップの前記第2チップ面と前記第3チップ面の前記対称軸を基準として対称配置された前記第2チップ面を含む平面と、前記第3チップ面を含む平面との間に、前記一対の第2クーラントノズルの各々の全体が配置されている、項目7に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、第2ブロック面及び第3ブロック面の両方から、一対の第2クーラントノズルが外方に突出する突出量を更に抑制できるので、一対の第2クーラントノズルが被切削物及び切屑等に干渉することを一層抑制できる。従って、一対の第2クーラントノズルからのクーラントを第2チップ面及び第3チップ面の両方に向けて安定的に供給できる。
[項目9]
 前記第1ブロック面と前記第2ブロック面との間の角度、及び、前記第1ブロック面と前記第3ブロック面との間の角度が、90°未満の範囲の値である、項目1~8のいずれか1項に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、切削チップの第1チップ面の法線方向から見て、第2ブロック面及び第3ブロック面の両方から第2クーラントノズルが外方に突出する突出量を低減できるので、第2クーラントノズルが被切削物及び切屑等に干渉することを良好に抑制できる。従って、一対の第2クーラントノズルからのクーラントを第2チップ面又は第3チップ面の少なくともいずれかに向けて安定的に供給できる。
[項目10]
 前記ヘッドブロックは、一方向から見て、前記第1ブロック面が視認され、前記第2ブロック面及び前記第3ブロック面が視認されない形状を有し、
 前記一方向から見て、前記少なくとも1つの第2クーラントノズルが視認されない位置に配置されている、項目1~9のいずれか1項に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、第2ブロック面及び第3ブロック面の少なくともいずれかのブロック面から第2クーラントノズルが外方に向けて突出する突出量を抑制でき、第2クーラントノズルが被切削物及び切屑等に干渉することを抑制できる。従って、第2クーラントノズルからのクーラントを第2チップ面及び第3チップ面の少なくともいずれかに向けて安定的に供給できる。
[項目11]
 クーラントが流通するクーラント流路を備え、
 前記クーラント流路は、
  外部から供給されたクーラントが流通する第1流路と、
  前記第1流路から分岐して前記第1クーラントノズルに向けて延びる第2流路と、
  前記第1流路から分岐して前記第2クーラントノズルに向けて延びる少なくとも1つの第3流路と、を含む、項目1~10のいずれか1項に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、第1クーラントノズル、及び、第2クーラントノズルの両方にクーラントを供給する流路の共通化を行える。従って、クーラント流路をコンパクト化且つ簡素化できる。
[項目12]
 前記クーラント流路は、前記ヘッドブロックの内部に配置されている、項目11に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、クーラント流路をヘッドブロックの外部に配置する場合に比べて、切削チップホルダーをコンパクト化できる。また、クーラント流路を外部から保護できるため、切削チップの表面にクーラントを安定して供給できる。
[項目13]
 前記第1クーラントノズル、及び、前記第2クーラントノズルの少なくともいずれか一方は、前記ヘッドブロックに対して着脱自在に取り付けられている、項目1~12のいずれか1項に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、切削チップに応じて、第1クーラントノズル、及び、第2クーラントノズルの少なくともいずれかをヘッドブロックから容易に脱離して交換できる。従って、切削チップに応じて、クーラントによる冷却効果が安定して得られる。
[項目14]
 前記ヘッドブロックは、前記第2ブロック面及び前記第3ブロック面の少なくともいずれかのブロック面に配置されて、前記ブロック面に配置された前記第2クーラントノズルから前記切削チップに向けて延びるクーラント溝を有し、前記第2クーラントノズルの前記吐出口の少なくとも一部が、前記クーラント溝の内部に位置している、項目1~13のいずれか1項に記載の切削チップホルダー。
 上記構成によれば、クーラント溝の内部にクーラントを噴出することにより、クーラントが前記ブロック面に干渉することを抑制しながら、クーラント溝を通過したクーラントを切削チップの第2チップ面、又は、第3チップ面に向けて供給できる。従って、切削チップの冷却効果を一層向上できる。
[項目15]
 項目1~14のいずれか1項に記載の切削チップホルダーと、
 前記切削チップと、を備える、切削工具。
 上記構成によれば、切削チップの冷却効果を向上させ、切削に適した切削チップの状態を維持しながら、安定した切削作業を行える切削工具を構成できる。
 B1  第1ブロック面
 B2  第2ブロック面
 B3  第3ブロック面
 C1  第1チップ面
 C2  第2チップ面
 C3  第3チップ面
 C4  加工点
 R3  クーラント流路
 R31  第1クーラント流路
 R32  第2クーラント流路
 R33、R34  第3クーラント流路
 S  対称軸
 1、101、201  切削工具
 2  切削チップ
 3、103、203  切削チップホルダー
 3a、103a、203a  ヘッドブロック
 3c  取付構造
 33  第1クーラントノズル
 33a、33b、33c、34a、35a  吐出口
 34、35  第2クーラントノズル
 203h クーラント溝

Claims (15)

  1.  各面が他の2面と隣接して配置される、第1チップ面、第2チップ面、及び第3チップ面を有する切削チップを保持する、切削チップホルダーであって、
     前記切削チップが取り付けられるヘッドブロックと、
     少なくとも1つの吐出口を含む第1クーラントノズルと、
     少なくとも1つの吐出口を含む、少なくとも1つの第2クーラントノズルと、を備え、
     前記ヘッドブロックは、
      各面が他の2面と隣接して配置される、第1ブロック面、第2ブロック面、及び第3ブロック面と、
      前記第1チップ面の法線方向から見て前記第1ブロック面が視認され、前記第2チップ面の法線方向から見て前記第2ブロック面が視認され、前記第3チップ面の法線方向から見て前記第3ブロック面が視認される姿勢で、前記切削チップが取り付けられる取付構造と、を有し、
     前記第1クーラントノズルは、前記ヘッドブロックの前記第1ブロック面に取り付けられ、前記第2クーラントノズルは、前記ヘッドブロックの前記第2ブロック面又は前記第3ブロック面の少なくともいずれかに取り付けられ、
     前記第1クーラントノズルの前記少なくとも1つの前記吐出口は、前記切削チップの前記第1チップ面に向けて配置され、前記第2クーラントノズルの前記少なくとも1つの前記吐出口は、前記切削チップの前記第2チップ面又は前記第3チップ面に向けて配置されている、切削チップホルダー。
  2.  前記少なくとも1つの第2クーラントノズルは、前記ヘッドブロックの前記第2ブロック面及び前記第3ブロック面に取り付けられた一対の第2クーラントノズルを含み、前記一対の第2クーラントノズルの前記少なくとも1つの前記吐出口は、前記切削チップの前記第2チップ面及び前記第3チップ面に向けて配置されている、請求項1に記載の切削チップホルダー。
  3.  前記第1クーラントノズルの前記吐出口と、前記第2クーラントノズルの前記吐出口とのうち、少なくとも前記第2クーラントノズルの前記吐出口が、前記切削チップの前記第1チップ面、前記第2チップ面、及び前記第3チップ面の境界に位置する加工点に向けられている、請求項1又は2に記載の切削チップホルダー。
  4.  前記第2クーラントノズルと、前記切削チップの前記第1チップ面、前記第2チップ面、及び前記第3チップ面の境界に位置する加工点との間の最短距離は、前記第1クーラントノズルと前記加工点との最短距離よりも長い、請求項1又は2に記載の切削チップホルダー。
  5.  前記第1チップ面の前記法線方向から見て、前記第1クーラントノズルの前記少なくとも1つの吐出口は、複数の異なる位置に配置された複数の吐出口を含む、請求項1又は2に記載の切削チップホルダー。
  6.  前記ヘッドブロックは、一方向から見て、前記第1ブロック面が視認され、前記第2ブロック面及び前記第3ブロック面が視認されない形状を有する、請求項1又は2に記載の切削チップホルダー。
  7.  前記少なくとも1つの第2クーラントノズルは、前記ヘッドブロックの前記第2ブロック面と前記第3ブロック面とにそれぞれ取り付けられた一対の第2クーラントノズルを含み、
     前記一方向から見て、前記切削チップの前記第1チップ面、前記第2チップ面、及び前記第3チップ面の境界に位置する加工点を交差点として通過し且つ前記第2ブロック面及び前記第3ブロック面の対称軸を基準として対称配置された一対の直交する直線に挟まれた前記第1ブロック面を包含する領域の内側に、前記一対の第2クーラントノズルの各々の全体が配置されている、請求項1又は2に記載の切削チップホルダー。
  8.  前記一方向から見て、前記領域内で前記切削チップの前記第2チップ面と前記第3チップ面の前記対称軸を基準として対称配置された前記第2チップ面を含む平面と、前記第3チップ面を含む平面との間に、前記一対の第2クーラントノズルの各々の全体が配置されている、請求項7に記載の切削チップホルダー。
  9.  前記第1ブロック面と前記第2ブロック面との間の角度、及び、前記第1ブロック面と前記第3ブロック面との間の角度が、90°未満の範囲の値である、請求項1又は2に記載の切削チップホルダー。
  10.  前記ヘッドブロックは、一方向から見て、前記第1ブロック面が視認され、前記第2ブロック面及び前記第3ブロック面が視認されない形状を有し、
     前記一方向から見て、前記少なくとも1つの第2クーラントノズルが視認されない位置に配置されている、請求項1又は2に記載の切削チップホルダー。
  11.  クーラントが流通するクーラント流路を備え、
     前記クーラント流路は、
      外部から供給されたクーラントが流通する第1流路と、
      前記第1流路から分岐して前記第1クーラントノズルに向けて延びる第2流路と、
      前記第1流路から分岐して前記第2クーラントノズルに向けて延びる少なくとも1つの第3流路と、を含む、請求項1又は2に記載の切削チップホルダー。
  12.  前記クーラント流路は、前記ヘッドブロックの内部に配置されている、請求項11に記載の切削チップホルダー。
  13.  前記第1クーラントノズル、及び、前記第2クーラントノズルの少なくともいずれか一方は、前記ヘッドブロックに対して着脱自在に取り付けられている、請求項1又は2に記載の切削チップホルダー。
  14.  前記ヘッドブロックは、前記第2ブロック面及び前記第3ブロック面の少なくともいずれかのブロック面に配置されて、前記ブロック面に配置された前記第2クーラントノズルから前記切削チップに向けて延びるクーラント溝を有し、
     前記第2クーラントノズルの前記吐出口の少なくとも一部が、前記クーラント溝の内部に位置している、請求項1又は2に記載の切削チップホルダー。
  15.  請求項1又は2に記載の切削チップホルダーと、
     前記切削チップと、を備える、切削工具。
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